Zookeeper 面试题 36 问，再和面试官多聊半个点

很多中间件，都用到了 Zookeeper，比如大数据相关那一群小伙伴Kafka、Hadoop、HBase。作为一个分布式协同管理插件，Zookeeper被很多公司使用。又是一不得不学习的技术啊，给大家准备了36个知识点或者说面试题，又可以收藏一波了。



1.CAP理论？



• C : Consistency 一致性,数据在多个副本之间似否能够保持一致的特性。



• A: Availability 可用性，系统服务必须一直处于可用状态，对每个请求总是在指定的时间返回结果。



• P:Partition tolerance 分区容错性,遇到分区网络故障时，仍能对外提供一致性和可用性的服务。





不能同时满足3个要求，只能满足其中的两个。



2.BASE理论？



Basically Available(基本可用)、Soft state(软状态) 和 Eventuanlly consistent （最终一致性）3个短语的简写。



• 基本可用：系统出现不可预知的故障时，允许损失部分可用性。

• 弱（软）状态：数据的中间状态，并认为改状态存在不会一项系统整体可用性，允许不同节点数据副本数据同步过程中的延时。

• 最终一致性：系统中所有数据副本，在一段时间的同步后，最终数据能够到一致性的状态。



3.什么是ZooKeeper?



ZooKeeper是一个开源分布式协同服务系统，Zookeeper的设计目标是将那些复杂容易出错的分布式一致性服务封装起来，构成一个高效可用的原语集，并提供一系列简单接口给用户使用。



4.ZooKeeper可以实现哪些功能？



• 数据发布/订阅

• 负载均衡

• 命名服务

• 分布式协调/通知

• 集群管理

• Master 选举

• 分布式锁

• 分布式队列



5.ZooKeeper可以保证哪些分布式一致性特性？



• 顺序一致性

• 原子性

• 单一视图

• 可靠性

• 实时性



6.ZooKeeper的数据模型？



共享的、树形结构，由一系列的 ZNode数据节点组成，类似文件系统(目录不能存数据）。ZNode存有数据信息，如版本号等等。ZNode之间的层级关系，像文件系统中的目录结构一样。并且它是将数据存在内存中，这样可以提高吞吐、减少延迟。



7.如何识别请求的先后顺序？



ZooKeeper会给每个更新请求，分配一个全局唯一的递增编号（zxid)，编号的大小体现事务操作的先后顺序。



8.为什么叫ZooKeeper?



哈哈，这个面试不一定问，不过知道以后可能会觉得更亲切。ZooKeeper最早起源于雅虎研究院的一个研究小组，在立项初期，发现很多项目都是用动物的名字来起的，当时首席科学家觉得不能再继续起动物的名字了，把它起名叫动物园管理员，正好它分布式协同服务的特性很相符，所以ZooKeeper诞生了。



9.A是根节点，如何表达A子节点下的B节点？



/A/B



10.集群角色？



Leader、Follower、Observer



11.ZNode的类型？



持久节点：一旦创建，除非主动移除，否则会一直保存在ZooKeeper。



临时节点：生命周期和客户端会话绑定，会话失效，相关的临时节点被移除。



持久顺序性：同时具备顺序性。



临时顺序性：同时具备顺序性。



12.Stat记录了哪些版本相关数据？



version:当前ZNode版本



cversion:当前ZNode子节点版本



aversion:当前ZNode的ACL版本



12.权限控制?



Access Control Lists ,ACL。类似于UNIX文件系统的权限控制。



14.ZooKeeper定义了几种权限？



• CREATE

• READ

• WRITE

• DELETE

• ADMIN



15.Zookeeper 专门设计的一种支持崩溃恢复的原子广 播协议是?



ZAB



16.ZAB的两种基本模式？



崩溃恢复：在正常情况下运行非常良好，一旦Leader出现崩溃或者由于网络原因导致Leader服务器失去了与过半Follower的联系，那么就会进入崩溃恢复模式。为了程序的正确运行，整个恢复过程后需要选举出一个新的Leader,因此需要一个高效可靠的选举方法快速选举出一个Leader。



消息广播：类似一个两阶段提交过程，针对客户端的事务请求， Leader服务器会为其生成对应的事务Proposal,并将其发送给集群中的其余所有机器，再分别收集各自的选票，最后进行事务提交。



17.哪些情况会导致ZAB进入恢复模式并选取新的Leader?



启动过程或Leader出现网络中断、崩溃退出与重启等异常情况时。



当选举出新的Leader后，同时集群中已有过半的机器与该Leader服务器完成了状态同步之后,ZAB就会退出恢复模式。



18.Zookeeper默认端口？



2181



19.如何创建一个ZNode?



create /app



-e 临时



-s 顺序



20.几种部署方式？



单机、伪集群、集群



21.如何查看子节点？



ls path [watch]



path : 节点路径



[zk: localhost:2181(CONNECTED) 5] ls /app
[book]



22.获取指定节点信息？



get path [watch]



[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] get /app
123



23.更新指定节点信息？



set path data [version]



[zk: localhost:2181(CONNECTED) 6] set /app 222
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 7] get /app
222



24.删除指定节点？注意？



delete path [version]



[zk: localhost:2181(CONNECTED) 8] delete /app
Node not empty: /app



如果没有子节点，就能删除成功。如果有会提示，该节点不为空。



25.什么是会话Session?



指的是客户端会话，客户端启动时，会与服务器建议TCP链接，连接成功后，客户端的生命周期开始，客户端和服务器通过心跳检测保持有效的的会话以及发请求并响应、监听Watch事件等。



26.在sessionTimeout之内的会话，因服务器压力大、网络故障或客户端主动断开情况下，之前的会话还有效吗？



有效。



27.Watcher事件监听器？



ZooKeeper允许用户在指定节点上注册Watcher,当触发特定事件时，ZooKeeper服务端会把相应的事件通知到相应的客户端上，属于ZooKeeper一个重要的特性。



28.Quorum?



当集群中过半UP状态的进程组成了进程子集后，就可以正常的消息传播了，这样的一个子集我们称为Quorum。



29.同进程组的两个进程消息网络通信有哪两个特性？



• 完整性： 如果进程a收到进程b的消息msg,那么b一定发送了消息msg。

• 前置性：如果msg1是msg2的前置消息，那么当前进程务必先接收到msg1,在接受msg2。



30.ZAB三个阶段？



• 发现 (Discovery)

• 同步 (Synchronization)

• 广播 (Broadcast)



31.发现?



Follower把自己最后的接受事务的Proposal值(CEPOCH(F.p)发送给Leader。



当收到过半Follower的消息后，Leader生成NEWEPOCH(e')给这些过半的Follower。



tips: e' = Max((CEPOCH(F.p)) + 1



Follower收到消息后，如果自己值小于e',则同步e'的值，同时向Leader发Ack消息。



32.服务器的3中角色？



Leader角色：



Follower角色：



Observer角色：



33.数据发布/订阅？



发布者将数据发布到ZooKeeper上一个或多个节点上，订阅者从中订阅数据，从而动态获取数据的目的，实现配置信息的集中式管理和数据动态更新。



34.发布订阅的两种设计模式？



推(Push) :服务端主动推数据给所有定于的客户端。



拉(Pull):客户端主动发请求来获取最新数据。



35.ZooKeeper用推/拉模式？



推拉结合



36.客户端如何获取配置信息？



启动时主动到服务端拉取信息，同时，在制定节点注册Watcher监听。一旦有配置变化，服务端就会实时通知订阅它的所有客户端。



参考：



《从Paxos到Zookeeper分布式一致性原理与实践》



《ZooKeeper分布式过程协同技术详解》



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